化工热力学复习题(附答案).pdf

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1、化工热力学复习题化工热力学复习题一、选择题一、选择题1.T温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（C）A.饱和蒸汽超临界流体过热蒸汽2.纯物质的第二virial系数B（A）A 仅是T的函数B 是T和P的函数C 是T和V的函数D 是任何两强度性质的函数3.设Z为x，y的连续函数，根据欧拉连锁式，有（B）A.Z Z x 1 B.xxyyyzZ x y 1xyyZZxZ x y C.1xyyZZxD.Z y y 1xyxZZx4.关于偏离函数MR，理想性质M*，下列公式正确的是（C）A.MR M M*B.MR M 2M*C.MR M M*D.M*M MR5.下面的说法中不正

2、确的是(B)（A）纯物质无偏摩尔量。（B）任何偏摩尔性质都是T，P 的函数。（C）偏摩尔性质是强度性质。（D）强度性质无偏摩尔量。6.关于逸度的下列说法中不正确的是(D)（A）逸度可称为“校正压力”。（B）逸度可称为“有效压力”。（C）逸度表达了真实气体对理想气体的偏差。（D）逸度可代替压力，使真实气体的状态方程变为fv=nRT。（E）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。7.二元溶液，T,P一定时,GibbsDuhem 方程的正确形式是(C).a.X1dln1/dX1+X2dln2/dX2=0b.X1dln1/dX2+X2dln2/dX1=0c.X1dln1/dX1+X2dln2/dX1=0d

3、.X1dln1/dX1 X2dln2/dX1=08.关于化学势的下列说法中不正确的是(A)A.系统的偏摩尔量就是化学势 B.化学势是系统的强度性质C.系统中的任一物质都有化学势D.化学势大小决定物质迁移的方向9关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是(E)（A）活度是相对逸度，校正浓度,有效浓度；(B)理想溶液活度等于其浓度。（C）活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。（D）任何纯物质的活度均为1。（E）ri是 GE/RT的偏摩尔量。10等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B的偏摩尔体积将（B）A.增加B.减小C.不变D.不一定11下列各式中，化学位的定

4、义式是(A)(nHnH)(nGnG)a a.i i n n P P,nSnS,n nj jb b.i i n n nVnV,nSnS,n nj ji ii i(nAnA)(nUnU)c c.d d.T T,nSnS,n nj ji iP P,T T,n ni ij j n ni i n ni i12混合物中组分i的逸度的完整定义式是（A）。A.dGi=RTdlnfi,lim fi/(YiP)=1B.dGi=RTdlnfi,lim fi/P=1p0p0_C.dGi=RTdlnfi,limfi=1；D.dGi=RTdlnfi,limfi=1p0p0_13 关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是（B）

5、A.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关B偏摩尔焓等于化学位C偏摩尔性质是强度性质D.偏摩尔自由焓等于化学位14下列关于G关系式正确的是（B）P140A.G=RT Xiln Xi B.G=RT XilnaiC.G=RT Xiln i D.G=R XilnXi15.纯物质临界点时，对比温度 Tr（D）a.=0b.1c.1d.=116.超临界流体是下列（A）条件下存在的物质。A.高于Tc和高于PcB.临界温度和临界压力下C.低于Tc和高于PcD.高于Tc和低于Pc17.下列气体通用常数R的数值和单位，正确的是（A）A8.314 103Pa m3/kmol KB1.987cal/kmol KC82.05

6、cm3 atm/KD8.314J/kmolK18.对理想气体有（C）。A A.(.(H H/P P)T T 0 0B B.(.(H H/P P)T T 0 0C C.(.(H H/P P)T T 0 0D D.(.(H H/T T)P P 0 0 19.对1mol符合P P RTRT/(/(V V b b)状态方程的气体，(S S P P)T T应是（C）A.R/V；B.R；C.-R/P；D.R/T。20.当压力趋于零时，1mol气体的压力与体积乘积（PV）趋于（D）。A.零 B 无限大 C.某一常数 D.RT21.在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（A）。(A).fV1 1 fL

7、1 1；fV fL(B)fV f；f f(C).f f；f f（D）fL fV(f为混合物的逸度）22.对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（D）。A y f=xSSSSii pi B.yi p=i xi pi C yi p=xi pi D.yi p=xi pi23.关于理想溶液，以下说法不正确的是（B）。A.理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。B.符合Lewis-Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。C.理想溶液中各组分的活度系数均为1。D.理想溶液所有的超额性质均为0。24.下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中，正确的是n

8、mol溶液性质，nM=（D）。A.niMiB.xiMiC.xiMiD.niMi25.下列化学势i和偏摩尔性质关系式正确的是（C）Ai=HiB.i=ViC.i=GiD.i=Ai26.气体经过稳流绝热膨胀，对外作功，如忽略宏观动能，位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值(B )A.增加B.减少C.不变D.不确定27.理想的Rankine循环工质是在汽轮机中作(D )膨胀A等温 B等压 C等焓 D等熵28.卡诺制冷循环的制冷系数与(B)有关。A.制冷剂的性质B.制冷剂的工作温度C.制冷剂的循环速率D.压缩机的功率。29.体系经不可逆循环又回到初态，则热温熵的循环积分（A）。A030.关于制冷原理，以

9、下说法不正确的是（D）。A.任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降。B.只有当 J J T T 0 0，经节流膨胀后，气体温度才会降低。C.在相同初态下，等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大。D.任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降。31.混合物体系中物质 i 的偏摩尔焓Hi的定义式为：D。(nH)Hi(nH)HiH T,p,njiH H HiT,v,njiB B、iA A、iT,p,njiD D、T,v,njiC C、inininini32.Pitzer 提出的由偏心因子 计算第二维里系数的普遍化关系式是（C）。AB=B0B1BB=B0+B1CBPC/（RTC）=B0+B1DB=B0+B33.下列

10、关于 GE关系式正确的是（C）。A.GE=RT Xiln XiB.GE=RT Xiln a iC.GE=RT Xiln iD.GE=R Xiln XiPyi Pisixi34.汽液平衡关系的适用的条件（B）A 无限制条件B 理想气体和非理想溶液C 理想气体和理想溶液D 非理想气体和理想溶液35.体系从同一初态到同一终态，经历二个不同过程，一为可逆过程，一为不可逆过程，此二过程环境熵变存在（A）。A（S环）可逆（S环）不可逆C（S环）可逆=（S环）不可逆D（S环）可逆=036.由纯组分形成理想溶液时，其混合焓H B。A.0；B.=0；C.0；D.不确定。37.混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是

11、(C )。A.f idxifi；B.f fi；C.lnf xilnfi0；D.lnf xilnfxi38.某体系进行不可逆循环时的熵变为（B）AS体系0，S环境=0BS体系=0，S环境0CS体系=0，S环境=0DS体系0，S环境0二、填空题二、填空题1.热力学第一定律的公式表述（用微分形式）：dU dQ dW。热力学第二定律的公式表述（即熵差与可逆热之间的关系，用微分形式）：dS dQ。T2.几个重要的定义公式：焓H=U+PV；自由能A=U-TS；自由焓G=H-TS。3.几个热力学基本关系式：dU=TdS pdV；dH=TdS Vdp；dA=SdT pdV；dG=SdT Vdp。4.写出下列M

12、axwell关系式：S V。p；S TpVTTVpT5.对理想溶液，H=0，V=0，S=Rxiiln xi，G=RT xiln xi。i6.等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系x1d ln1+x2d ln2 0。7.超额性质的定义为在相同温度、压力及组成条件下真实溶液性质和理想 溶液性质之差。8.对应态原理是指在相同的对比态下，所有的物质表现出相同的性质。三参数对应态原理中三个参数为Tr,Pr,Zc。普遍化方法分为普遍化维里系数法和普遍化压缩因子法两种方法；9.活度的定义 组元的逸度与其标准态之比；活度系数的定义真实溶液的组元逸度与理想溶液的组元逸度之比。11.混合性质变化的定义M

13、 M x M。ii12.超额性质的定义在相同温度、压力和组成下，真实溶液与理想溶液的性质之差。13.偏心因子的定义非球形分子偏离球对称的程度。14.剩余性质的定义是M=同温同压下的真实流体与理想气体广延热力学性质的差值。16.孤立体系的熵增表达式是dS孤立 017.高温热源（温度为 T1）与低温热源（温度为T2）构成的热机的最大热机效率1T2T1。18.某高温高压气体（焓值为H1，熵值为 S1）做功后其焓值变为H2，熵值变为S2，环境温度为T0，则该过程的理想功WidH2-H1T0S2S1；有效能变化ExH2-H1T0S2S1。19.在真实气体混合物P0 时，组分i的逸度系数20.组分逸度等于

14、分压的气体是理想气体。21.状态方程通常分为三类，分别是理想气体状态方程，维里方程，立方型状态方程。i等于1。v flfii适用的条件是气液平衡（无化学反应的封闭体系）22.关系式。23.关系式24.关系式pyi pisixi适用的条件是低压下气液平衡时。sp适用的条件是 在饱和蒸汽压下的气液平衡。iv pisxiipyiigigGG G RTln fiiii25.由混合物的逸度的表达式知，的状态为系统温度、p=0 的纯组分 i 的理想气体状态。26.在状态方程的分类中，RK 方程属于立方型状态方程，virial 方程属于普遍化状态方程。三、判断题三、判断题1.当压力大于临界压力时，纯物质就以

15、液态存在。）（2.由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积，所以，理）想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子Z1。（3.纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。（）4.逸度是一种热力学性质，溶液中组分i分逸度与溶液逸度的关系fmxifiin)。(5.稳态流动过程的理想功仅取决于体系的初态与终态及环境温度T0，而与具体的变化途径无关。（）6.对不可逆绝热循环过程，由于其不可逆性，孤立体系的总熵变大于0。()7.理想功Wid是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时，理论上可能产生的最大

16、功或者必须消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同时也是的负值。()8.损失功与孤立体系的总熵变有关，总熵变越大，损失功越大，因此应该尽量减少体系的不可逆性。()10.纯物质的逸度 fi，混合物的逸度 f，混合物中组分的逸度fi三者的定义相同。()11.普遍化三参数求取压缩因子z的方法有普维法和普压法两种，在Vr2时,应采用普压法。）（12.virial方程和RK方程既可以应用于汽相，又可以用于液相。()13.在virial方程中，virial系数反映了分子间的相互作用。()14.热力学基本关系式dH=TdS+Vdp只适用于可逆过程。()15.当压力趋于零时，M(T,p)-Mig(T,p)0（M

17、是摩尔容量性质）。()16.纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下，dG=RTdlnf。()17.当p0时，f/p。()18.吉氏函数与逸度系数的关系是G(T,p)Gig(T,p=1)=RTln。()19.对于一均相系统，T(SS)p T()VTT等于。()20.温度和压力相同的两种理想气体混合后，则温度和压力不变，总体积为原来两气体体积之和，总内能为原两)气体热力学能之和，总熵为原来两气体熵之和。(Vi(nVV)T,p,ni()T,p,xinixi。()21.偏摩尔体积的定义可表示为22.对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。()23.对于理想溶液所有的超额性质均为零。()四、简答题四、简答题1.卡诺定理的主要内容是是么？答：所有工作于等温热源和等温冷源之间的热机，以可逆热机效率最大，所有工作于等温热源和等温冷源之间的可逆热机其效率相等，与工作介质无关。max1T2/T12.什么是理想功、损失功？答：理想功是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按完全可逆的过程进行时，理论上可以产生的最大功或者必须消耗的最小功。损失功时指给定相同的状态变化时的不可逆实际功与理想功之间的差值。Wl=Wac-Wid